Roque Aguado · Marcos Tostado-Véliz · Umberto Desideri · Francisco Jurado · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 氢能是一种关键的能源载体，尤其在利用可再生能源驱动水电解制氢时，对多个领域的脱碳具有重要意义。质子交换膜（PEM）电解槽因其能够快速响应波动的电力输入而非常适合这一应用。尽管传统上在高温高压条件下运行以减少加热和压缩需求，但近期研究表明，在部分负载下，较低的运行条件可能提升效率。本研究提出了一种新颖的优化框架，用于动态调节PEM电解槽中的压力和温度。该模型在混合整数线性规划（MILP）框架内集成效率映射，并采用McCormick紧致化方法处理非线性问题。为期一周的案例研究表明，通过最优控制...

解读: 该PEM电解槽动态压力温度优化技术对阳光电源储能系统与制氢耦合方案具有重要价值。研究采用的MILP优化框架与阳光电源ST系列PCS的先进控制策略高度契合,可实现12.5%运行成本降低。建议将该动态调控算法集成至iSolarCloud平台,结合PowerTitan储能系统的GFM控制技术,优化光伏-储...

Tong Gaoa1 · Xinyue Dengb1 · Ying Huang · Lei Gongb 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

流场设计对质子交换膜燃料电池的性能具有显著影响，尤其是在高电流密度条件下。为解决传统平行流场（PAFF）在传质能力和排水性能方面的局限性，本研究提出了一种改进的阴极流场设计，分别在进口端、中间区域和出口端引入阻块结构。数值模拟结果表明，采用进口阻块的改进型平行流场（PAIB）性能提升最为显著，其最大功率密度较PAFF提高了6.1%，缺氧区域占比降低了27.17%。此外，氧气分布、电流密度、含水量及温度分布的均匀性也得到显著改善。为进一步提升性能，采用基于人工神经网络的代理模型结合非支配遗传算法I...

解读: 该燃料电池流场优化技术对阳光电源氢能储能系统及电堆热管理具有重要借鉴价值。研究中采用的神经网络+NSGA-II多目标优化方法可应用于ST系列PCS的散热流道设计,提升功率密度6.1%的思路可迁移至SiC/GaN功率器件的热管理优化。VOF两相流仿真技术对户外储能柜PowerTitan的防凝露与液冷系...

Peiyong Niac · Yunlong Zhang · Xiangli Wangb · Xuewen Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 受仿生学启发，依据仿生学原理设计了六种具有叶形翅片的平板集热器，其翅片呈对称、交错和交替排列，并设计了三种分别带有2、4和6个翅片的平板冷却器，以增强热电发电机（TEG）中的废热回收效率。通过流动仿真确定了最优集热器结构，即采用长短交替椭圆翅片，实现了0.977的温度均匀性；同时确定了最优冷却器为具有4个翅片的结构，其速度均匀性达到0.852。最终的TEG装置将优化后的集热器夹置于两个优化后的冷却器之间，并在两侧各布置两列共二十个热电模块（TEMs），每列包含五个模块，呈对称分布。模拟研究...

解读: 该仿生热电发电技术对阳光电源电动汽车驱动系统及储能热管理具有重要参考价值。研究中优化的翅片式散热结构和流体布局可应用于功率器件热管理,特别是SiC/GaN模块的散热优化。逆流换热设计可提升ST系列PCS和电机驱动器的热传导效率,降低温升。仿生结构的温度均匀性(0.977)对提高功率模块可靠性有启发意...

Ali Bahadar · Muhammad Usman Bin Ahmed · Ahmed Bilal · Mohammed Zwawi 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 本研究开发并评估了一种基于生物质的多联产系统，该系统将椰壳原料气化与固体氧化物燃料电池（SOFC）、燃气轮机、超临界布雷顿循环、HDH海水淡化以及用于氢气生产的碱性电解槽进行集成，实现协同运行。在设计工况下，该系统将低热值生物质转化为约492.5 kW的净电功率和226 kW的有效热能，基于生物质的净发电效率达到45.0%（基于合成气为57.5%），整体净能效为67.6%。㶲分析表明，系统回收了502.5 kW的有效㶲，整体净㶲效率为43.1%（基于合成气为62.5%），总㶲损为369 k...

解读: 该生物质多联供系统的SOFC燃料电池与余热梯级利用技术对阳光电源氢能业务具有重要参考价值。系统67.6%的综合能效和43.1%的火用效率展示了多能互补优势,可借鉴于ST储能系统与制氢装置的耦合设计。其氢气成本降至0.5981美元/kg的经济性分析,为阳光电源氢储能解决方案的商业模式提供依据。建议将废...

Longbing Yia · Xuefeng Zheng · Yuan Liua · Wen Honga 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 能量转换与功率器件热管理的重要性推动了对高转换效率和高效散热技术的研究。本文通过理论与实验方法，将β相氧化镓（β-Ga2O3）肖特基势垒二极管（SBDs）集成于热电模块（TEM）上，实现了热能回收与主动冷却的双向运行模式。结果表明，提高换热系数可显著提升TEM的性能。对于热电发电机（TEG），最大净输出功率和净转换效率分别提高了0.82 W和3.2%，相较于自然对流条件下的性能，提升了约6.7倍和2.6倍。对于热电制冷器（TEC），考虑SBD输出功率改善后，性能系数（COP）从2.88提升...

解读: 该β-Ga2O3肖特基二极管与热电模块集成技术对阳光电源功率器件散热管理具有重要参考价值。研究展示的双向运行模式(废热回收发电+主动冷却)可应用于ST系列PCS和SG逆变器的热管理优化,特别是SiC/GaN器件的高功率密度应用场景。热电发电效率提升6.7倍和TEC性能系数提升22.2%的数据,为EV...

Hamidreza Mortazavy Benia · Hamed Mortazavi · Nick Bennett · Mohammad S.Islam · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 超临界二氧化碳（sCO2）流动具有独特的热力学特性，能够提高太阳能碟式斯特林发动机的热效率及整体系统性能，从而优化太阳能利用以实现可持续发电。目前文献中尚缺乏对sCO2流动在太阳能碟式斯特林发动机中影响的准确理解，以及相应的流固耦合（FSI）相互作用的研究。因此，本研究旨在建立一种用于太阳能碟式斯特林发动机的新型流固耦合模型，并优化系统的热效率。本文开发了一种针对微型通道多孔介质的先进流固耦合模型，进行了全面的网格细化分析，并通过初步实验测量对计算模型进行了验证。研究展示了通过三维（3-D...

解读: 该超临界CO2斯特林热机技术对阳光电源光热储能系统具有启发意义。研究中的流固耦合FSI建模方法和多孔介质热再生器优化思路,可应用于ST系列储能变流器的热管理设计。超临界流体高效传热特性与我司三电平拓扑功率器件散热需求契合,角速度优化策略可借鉴至VSG虚拟同步机的动态响应控制。mini-channel...

Andrei Luis Garcia Santos · Cesare Biserni · Igor Almeidada Ros · Rafael Adriano Alves Camargo Gonçalves 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

本文旨在建立一种计算方法，用于模拟连接至波浪水槽的全尺寸振荡水柱（OWC）装置，并考虑在呼出/吸入管道中安装萨沃尼乌斯涡轮的情况。该模型用于提出关于装置设计的建议，并分析其对性能指标的影响，例如涡轮功率和可用气动功率（P_turbRMS 和 P_pneuRMS）以及性能系数（C_PRMS）。几何结构的研究采用构型定律（constructal design）进行指导。本研究考虑了湍流、不可压缩、多相（空气和水）流动，以模拟波浪水槽中波浪与...

解读: 该振荡水柱波浪能转换技术对阳光电源储能系统具有借鉴价值。研究中的构造设计法优化几何参数、多相流VOF建模、k-ω SST湍流控制等方法,可应用于ST系列PCS的热管理优化和PowerTitan储能系统的流体冷却设计。其功率系数优化思路(C_PRMS=0.2727)与我司MPPT算法、GFM/GFL控...

Kavitha Suresh Kumar · Prince Winston David · Hariharasudhan Thangaraj · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 将燃料电池技术与太阳能发电相结合，能够满足能源需求并减轻对环境的影响。本文研究了一种结合太阳能与燃料电池的混合发电系统的构想及其可行性。由于该系统同时利用了燃料电池和太阳能电池板，相较于单一独立系统，具有更高的可靠性、效率以及环境可持续性。这两种可再生能源协同作用，使得在太阳辐照度较低期间仍能持续发电，此时由燃料电池提供电力。研究表明，所提出的方法在低辐照条件下部分遮蔽环境中能够提升输出功率。性能测试采用了十二种不同的遮蔽情景，将所提出的利他主义方法与另外八种现有方法进行了对比。结果显示，...

解读: 该燃料电池-光伏混合发电系统对阳光电源ST储能系统和SG逆变器产品线具有重要参考价值。论文提出的Altruism算法在遮挡场景下功率提升达35.2%,可启发我们优化MPPT算法应对复杂工况。混合系统架构思路可应用于PowerTitan储能方案,通过多能源协同提升系统可靠性。建议结合iSolarClo...

Jilin Rena · Shucheng Zhang · Hongxiao Zheng · Xiang Yina 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 R744热管理系统（TMS）由于CO2作为制冷剂具有环境友好性和优异性能，被视为电动汽车（EVs）的有前景解决方案。然而，当前研究仍局限于台架试验和仿真，未能全面评估其在真实车辆运行场景下的动态应用效果，因而难以有效延长续航里程。本研究构建了能量流动态测试系统，并在电动汽车环境试验实验室中开展了实车实验。采用动态能量流动态分析方法，总结了环境温度、热管理需求、车速及行驶时间对能量流分布的具体影响。通过逐步细化时间尺度的分析过程，获得了更为丰富的电动汽车能量流动信息，揭示了R744 TMS的...

解读: 该R744热管理系统动态能流分析技术对阳光电源电动汽车充电站及储能系统具有重要借鉴价值。研究揭示的温度、车速对能耗分布的影响规律,可应用于充电站智能调度策略优化,通过iSolarCloud平台实现充电功率动态调节。其区间次优控制方法可启发ST系列PCS的热管理优化,在环境温度波动时保持系统稳定性。动...

Quan Liab · Qian Zhang · Lei Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 微型燃气轮机（MGTs）正逐渐成为偏远地区和岛屿的一种多功能离网供电解决方案，同时也作为微智能电网的可靠电源，为传统集中式发电与输电提供了可行替代方案。本研究提出了一种新颖的混合性能预测框架，该框架融合了基于物理原理的白箱模型（WBM）与数据驱动的黑箱模型（BBM），实现了对MGT性能的高精度且计算高效的评估。以一台100 kW的MGT为参考系统，分别对回热循环（RC）和简单循环（SC）两种构型在环境温度为258.15 K、273.15 K和288.15 K条件下进行了分析，并系统地改变了...

解读: 该混合燃料微燃机研究对阳光电源储能系统具有重要启示价值。论文提出的物理模型与神经网络融合预测框架,可借鉴应用于ST系列PCS的多场景功率预测与能量管理优化。其快速启动机制与储能耦合方案,契合PowerTitan在孤岛微网的GFM控制需求。多目标优化算法(NSGA-III)可用于ESS充放电策略优化,...

Asli Tiktas · Arif Hepbasli · Huseyin Gunerhan · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 本文开发并从热力学角度评估了一种新型太阳能驱动的三联产系统，该系统将吸收式热变换器（AHT）、朗肯循环（RC）和吸收式制冷循环（ACC）集成于统一构型中。其创新性不仅体现在采用AHT驱动RC——这一集成方式本身较为罕见，更关键的是采用了全热力循环架构，两个吸收子系统共享单一工质对（LiBr–H₂O），同时驱动基于蒸汽的朗肯子系统。这种高度耦合的单回路设计实现了内部热能的级联利用，并消除了对外部独立工质、辅助加热源或中间换热器的需求，而传统混合或级联系统则存在以下问题：（i）依赖多个工质回路...

解读: 该太阳能三联供系统展示了超高COP(7.03)的冷热电联产技术,对阳光电源ST系列储能系统与SG光伏逆变器的协同优化具有启发意义。其单一工作流体循环架构和内部热级联设计,可借鉴于PowerTitan储能热管理系统,通过余热回收提升系统综合效率。74.40%的火用效率验证了可再生能源深度利用潜力,为i...

蒋馨玉 · 孙鹏 · 唐新灵 · 金锐 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

为评估多芯片并联SiC MOSFET在最高结温限制下的热安全工作区（TSOA），提出一种基于芯片-模块-系统级联合电热仿真与输出电流预测模型的评估方法，有效减少仿真次数并经实验验证。采用蒙特卡罗模拟分析芯片参数分散性对TSOA的影响，发现高开关频率下主导因素为阈值电压与栅源电压极差，低频下则为导通电阻与跨导均值。进一步通过TSOA灵敏度进行多目标优化分组，实现TSOA延拓。

解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品设计具有重要指导意义。SiC MOSFET多芯片并联是SG350HX等大功率光伏逆变器和PowerTitan储能系统的关键技术,研究成果可直接指导功率模块选型与分组优化。通过TSOA评估方法可提升产品可靠性设计水平,尤其适用于高开关频率、大电流的应用场景。对于储能双向...

张彤宇 · 王来利 · 苗昱 · 裴云庆 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

碳化硅功率器件因性能优异成为替代传统硅器件的重要选择，但封装中键合线和端子引入的寄生电感导致开关过冲与振荡，制约其优势发挥。本文提出一种多芯片整体式Clip互连封装方法，采用Clip取代键合线，并通过优化陶瓷基板布局实现内部电流反向耦合，降低寄生电感。结合电容直连结构抑制外部回路电感。仿真结果显示模块内部寄生电感为3.8 nH，功率回路电感5.0 nH；实验测得1 200 V/600 A样机功率回路电感4.53 nH，换流回路总电感5.87 nH，较传统模块降低44.6%。

解读: 该低感封装技术对阳光电源的SiC功率模块应用具有重要价值。通过Clip互连和反向耦合设计将功率回路电感降低44.6%，可显著提升公司SG350HX等大功率光伏逆变器的开关频率和效率。该技术尤其适用于PowerTitan储能系统的高频双向变流应用，有助于降低开关损耗和EMI干扰。对于快充桩等对功率密度...

马浩浩 · 杨媛 · 郭孙毓 · Santiago 等6人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

碳化硅（SiC）功率模块因高开关速度对寄生电感敏感，导致电压应力和开关损耗增加。本文提出一种双面布局SiC功率模块结构，通过在DBC基板上对称布置器件与端子，并利用穿孔实现三维电流路径，显著降低寄生电感与体积。仿真表明，相较传统二维键合线封装，寄生电感降低95%；实验验证显示，电压超调减少37%，开关损耗下降14%，动态性能优于商用模块，有效提升电气性能与开关特性。

解读: 该双面布局SiC功率模块技术对阳光电源产品线具有重大应用价值。95%的寄生电感降低可直接优化SG系列高功率密度光伏逆变器和ST系列储能变流器的开关特性,提升系统效率。37%的电压超调降低有助于提高PowerTitan等大功率产品的可靠性。该技术特别适用于新一代1500V系统和车载OBC等对功率密度要...

谢佳明 · 魏金萧 · 吴彬兵 · 丰昊 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

为提升SiC MOSFET的短路可靠性，本文测量了不同母线电压、驱动电压、驱动电阻、主回路寄生电感及栅极阈值电压下的短路电流特性，定量分析各参数对短路电流的影响，进而提出延长短路耐受时间的优化思路。这些参数直接影响短路保护电路的设计裕度。传统方法利用开尔文源极与功率源极间寄生电感的感应电压结合RC滤波实现保护，但在硬开关与负载短路工况下存在保护阈值不一致问题，易导致保护失效。为此，本文提出基于di/dt-PMOS的短路保护策略，确保了触发阈值的一致性，并通过理论推导与实验验证了该方法的有效性。

解读: 该研究对阳光电源的SiC器件应用具有重要指导意义。通过优化短路保护策略，可显著提升ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器及充电桩产品的可靠性。研究发现的参数影响规律有助于指导功率模块设计，特别是在大功率密度场景下的器件选型与驱动电路优化。基于di/dt-PMOS的保护方案可为阳光电源三电平拓扑中的S...

张岩薛少鹏李阳李现亭刘进军 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

受寄生电感或串联器件分压不均影响，SiC MOSFET可能承受超出安全工作区的短时过电压硬开关应力，导致参数退化或失效。现有可靠性研究多集中于安全工作区内长期静态工况，难以准确评估实际寿命。本文研究两种额定电压SiC MOSFET在过电压硬开关下的退化机制，并与栅极开关应力及静态过电压实验结果对比。结果表明：第一象限工作器件因栅氧化层退化，阈值电压Vth和导通电阻RDS(on)下降，栅极漏电流IGSS与漏极截止电流IDSS上升，动态特性随之改变；第三象限工作器件因堆垛层错扩展导致体二极管正向压降...

解读: 该研究揭示的SiC MOSFET过电压硬开关退化机理对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，母线电压波动、寄生电感振荡及串联器件分压不均常导致SiC器件承受瞬态过电压应力。研究发现的热载流子注入导致Vth和RDS(on)退化、体二极管压降增加等机制，可指导Po...

巫以凡 · 李驰 · 徐云飞 · 郑泽东 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

针对国产高压SiC MOSFET短路耐受能力差、缺乏精准仿真模型的问题，提出一种基于器件物理特性的行为模型，准确描述短路过程中电流、电压等外部特性。模型修正沟道电流中的电压项，并在元胞层面建模JFET区与漂移区电阻，考虑实际器件设计与工艺影响。关键参数源自器件设计环节，提升短路仿真精度并建立设计与应用间的桥梁。实验验证表明，6.5 kV/400 A器件仿真与实测结果一致性高，短路电流关键特征相对误差小于2.5%。

解读: 该SiC MOSFET短路故障建模研究对阳光电源高压产品线具有重要参考价值。特别是针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的6.5kV SiC器件应用，该模型可提升短路保护设计精度，降低器件失效风险。通过精确的物理建模和参数优化，有助于提高PowerTitan等大功率产品的可靠性设计。对于车载O...

Yun Zhang · Shihong Jing · Yihang Wei · Tong Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

电动飞机是未来发展趋势，但电池性能限制了电动飞机应用。分布式电池组平衡对电动飞机安全有重大影响。提出一种基于模糊逻辑控制和优化可变参数下垂控制的电池组源-负载分离动态功率平衡方法。通过定义源和负载准则设置启停平衡条件，该方法实现更快平衡速度，同时实现电池组间更小能量传输。动态变化的平衡电流防止实现平衡前大电流充电，降低充电期间热应力并减少电池退化。该方法在更少模式下实现飞机电力系统能量平衡，最小化平衡模式间频繁切换。还消除传统下垂控制在电池平衡系统中引起的电压偏差，增强供电可靠性。建立包含四组4...

解读: 该航空电池组平衡研究对阳光电源储能系统管理有重要参考价值。模糊下垂控制和源-负载分离的动态平衡策略可应用于阳光PowerTitan储能系统的多电池簇并联管理，提高平衡效率和降低热应力。动态变化平衡电流减少电池退化和消除直流母线电压偏差的技术可提升阳光ST系列储能变流器的可靠性和电池寿命。更少模式切换...

Lijun Jin · Yufang Zhang · Zhikang Yuan · Shuojie Gao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

随着新型电力系统的数字化转型升级，传统电力设备对智能化功能的需求不断增加。套管作为变压器的关键设备之一，仍面临事故难以预测等问题，迫切需要采用数字化手段提高变压器套管的运维效率。目前，运维人员已以文本形式积累了大量变压器套管运行经验，但这些文本中的故障描述专业性强且因人而异，给机器自动进行故障识别带来了挑战。本文提出一种基于 ALBERT - BiLSTM - CRF 的中文变压器套管故障识别方法。首先，基于已发表的论文、故障报告、分析资料、记录和标准构建变压器套管故障数据集。其次，将文本转换为...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于ALBERT-BiLSTM-CRF的变压器套管故障识别技术具有重要的借鉴价值和应用潜力。虽然研究聚焦于传统电力变压器领域，但其核心方法论可直接迁移至我司光伏逆变器、储能变流器等核心设备的智能运维体系中。 该技术的核心价值在于将非结构化的中文故障文本转化为可机器识别...

Ya-Huan Lee · Po-Hsun Chen · Yu-Hsuan Yeh · Jui-Tse Hsu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

本研究对 p - 氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）的关态漏电流（<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math notation="LaTeX">${I} _{\text {off}}$ </tex - math></inline - formula>）进行了分析。在漏极偏压较低（约低于 1...

解读: 从阳光电源光伏逆变器和储能系统的核心应用场景来看，这项关于p-GaN HEMT器件关断态漏电流机理的研究具有重要的技术参考价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度的特性，正逐步成为新一代光伏逆变器和储能变流器的关键功率开关元件，直接影响系统的转换效率和可靠性。 该研究揭示了p-GaN HE...